Il futuro della fisica secondo l'esperto (Amigosdevilla.it)
Comprendere i misteri dell’universo è un compito affascinante e allo stesso tempo complesso, che coinvolge le più incredibili domande della fisica moderna. Che siano i neutrini, il bosone di Higgs, o la materia oscura, questi argomenti sembrano lontani dalla nostra vita quotidiana, ma hanno un’importanza immensa. Le risposte a queste domande possono rivelare segreti sulla natura dell’universo stesso. L’innovativo progetto Future Circular Collider del CERN, insieme all’intelligenza artificiale, potrebbe risultare cruciale nel darci nuove intuizioni.
La discussione comincia con quella che è considerata una delle particelle più sfuggenti, i neutrini. Questi piccoli ingredienti dell’universo, che viaggiano indisturbati attraverso tutto, da milioni di anni, sono oggetto di studio da parte di Mark Thomson, un esperto della fisica delle particelle. Neutrini, ve ne sarete accorti, sono davvero diversi da qualsiasi altra particella che conosciamo. Per un periodo, gli scienziati pensavano avessero massa zero, ma non è più così: adesso sappiamo che possiedono una massa molto, molto piccola. Questo mistero ha portato a un’altra domanda affascinante: perché ci sono differenze tra materia e antimateria? Secondo Thomson, una delle chiavi di lettura potrebbe, appunto, essere rappresentata dai neutrini.
Un aspetto chiave della ricerca è legato alla cosiddetta asimmetria che esiste tra materia e antimateria. Dopo il Big Bang, si sarebbe dovuto ottenere un equilibrio perfetto per cui materia e antimateria si sarebbero dovute annichilire a vicenda. Tuttavia, è rimasta una piccola quantità di materia nell’universo. Come? Esiste una differenza, impercettibile ma cruciale, che ci ha portato a questa situazione attuale. I neutrini potrebbero fornirci alcune risposte vitali. L’esperimento Dune, di cui è co-leader Thomson, cerca di misurare questa asimmetria e capire come i neutrini si comportano attraverso delle violazioni di simmetria. La ricerca è in corso e comprendere se i neutrini siano delle particelle di Majorana, ovvero se coincidano con la loro antiparticella, sarebbe un traguardo notevole.
Passando ad altre cruciali questioni aperte in fisica, Thomson menziona il bosone di Higgs, scoperto nel 2012. Questa particella ha rivelato un mondo completamente inaspettato, conferendo massa a tutte le altre particelle. Si parla spesso di Higgs come di qualcosa che riempie l’universo. Così, ci si chiede: cos’è realmente, e perché ha un ruolo così centrale? Senza contare che esiste la materia oscura, costituente fondamentale dell’universo, di cui sappiamo ben poco. Thomson ci avverte che tutto ciò che possiamo vedere, ovvero la materia “normale”, rappresenta solo una piccola fetta dell’intero universo. Il 25% è invece costituito da materia oscura. Anche se possiamo osservare i suoi effetti, la sua vera natura rimane un mistero. Riuscire a definirla e comprenderla avrebbe un valore immenso, da premio Nobel.
Infine, parliamo delle famiglie di elettroni: sono più di un tipo di elettrone, tra cui i muoni e i leptoni tau. Perché esistono diverse generazioni di elettroni? Perché hanno masse così diverse tra loro? Questa questione è stata ribattezzata “enigma del sapore” e la sua risoluzione potrebbe aprire molte porte sulla comprensione delle particelle subatomiche. Senza ombra di dubbio, sono domande senza risposta che ancora sfidano gli scienziati.
Come se non bastasse, Thomson menziona il Future Circular Collider , un nuovo e ambizioso progetto che mira a esplorare ulteriormente questi misteri dell’universo. Dedicandosi a costruire un acceleratore di particelle più potente del precedente, il LHC, il FCC potrebbe fare un notevole passo avanti nello studio del bosone di Higgs, collidendo elettroni e antielettroni per sviscerarne le proprietà. Si prevede che questa nuova struttura entrerà in funzione nel 2045 e rappresenta una chance straordinaria di gettare luce su domande rimaste irrisolte.
Il LHC ha ancora molto da offrire, ma il FCC rappresenta nuove prospettive: si stima che possa raggiungere energie dieci volte superiori a quanto mai visto in passato. Questa capacità permetterà di gettare uno sguardo su aspetti della fisica che, finora, ci sono sfuggiti. Con l’AI che supporterà i fisici nell’analisi dei dati, le potenzialità di scoperta sono immense e intriganti. Insomma, il futuro appare luminoso e chiaro. La scienza è in continua evoluzione e ci vorranno tutti gli strumenti più avanzati per affrontare le sfide che ci attendono.